Monitoring zur Wirkung des novellierten Erneuerbare-Energien Gesetz (EEG) auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse

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1 Institut für Energetik und Umwelt Institute for Energy and Environment Forschung, Entwicklung, Dienstleistung für - Energie - Wasser -Umwelt Monitoring zur Wirkung des novellierten Erneuerbare-Energien Gesetz (EEG) auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse Frank Scholwin, Daniela Thrän Ein Projekt im Auftrag des Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, Torgauer Str. 116, D Leipzig, info@ie-leipzig.de Projektpartner und -laufzeit Institut für Energetik und Umwelt ggmbh Leipzig Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena Fichtner GmbH & Co. KG Stuttgart Rechtsanwalt Stefan Klinski Berlin Laufzeit: 02/ /2007; Anschlussvorhaben bis 01/08 2 1

2 Projektziele Wirkung des novellierten EEG auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse analysieren und bewerten, hinsichtlich Entwicklung und Struktur des Anlagenbestandes Einfluss der neuen Vergütungsstufe für Kleinanlagen Wirkung des Nawaro-Bonus auf den Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen und auf den damit verbundenen Anbau von Energiepflanzen Effekte durch KWK-Bonus, Technologiebonus und erhöhte Degression Organisationsformen, Finanzierungsmodelle und Preise für Biomasseanlagen sowie Biomassepreise 3 H i F hl t i kl t Projektinhalte und Fragestellungen - Projektstruktur - Effekte Landwirtschaft und Landschaftspflege Anlagen zur Nutzung biogener Festbrennstoffe Anlagen zur Nutzung von Biogas Anlagen zur Nutzung flüssiger Bioenergieträger Übergreifende Aspekte und Zweifelsfragen Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen Schlussfolgerungen, Handlungsempfehlungen und Fachgespräche 4 2

3 Entwicklung der installierten Leistung zur Stromerzeugung aus Biomasse 5 Stromerzeugung aus fester Biomasse 6 3

4 Anlagen zur Stromerzeugung aus fester Biomasse 7 Anlagen zur Stromerzeugung aus fester Biomasse 8 4

5 Entwicklung der Anlagengröße 9 Regionale Verteilung 10 5

6 Betreiberformen 11 Biomasseeinsatz 12 6

7 Stromerzeugung aus Biogas 13 Entwicklung der Biogasanlagenanzahl und -leistung Anlagenanzahl Anlagenanzahl gesamt Anlagenleistung gesamt Anlagenleistung in MWel

8 Anlagenstandorte 15 Entwicklung der kumulierten Biogasanlagenleistung Anlagenanleistung in MWel Leistung > 500 kwel Leistung 70 < 500 kwel Leistung < 70 kwel * *Basis zur Verteilung der Anlagen: Anlagendatenbank des IE 16 8

9 Durchschnittliche Biogasanlagenleistung Entwicklung bis Ende Substrateinsatz in Biogasanlagen 100% 80% 60% 40% industrielle und landwirt. Reststoffe Bioabfall 20% NawaRo 0% 1. Umfrage (6/05) 2.Umfrage (12/05) 3.Umfrage (12/06) Exkremente 18 9

10 Trends bei der Anlagenerrichtung Errichtung von Anlagen mit durchschnittlich 500 kw el - bedingt durch EEG- u. NaWaRo-Bonus-Staffelung Errichtung von Anlagenparks an einzelnen Standorten - bedingt durch NaWaRo-Bonus-Staffelung - viele Vor- und Nachteile Erhebliche Steigerung der Aktivität von Unternehmen ohne landwirtschaftlichen Hintergrund Errichtung von vorwiegend NaWaRo-Anlagen - die wesentlichen Potenziale liegen in diesem Bereich Interesse an der Umstellung von Kompostierungs- zu Vergärungsanlagen 19 Trends bei der Anlagentechnik Errichtung von Trockenfermentations -Anlagen - Definition unklar - Innovation nicht immer gegeben Kopplung von ORC-Modulen mit Biogas-BHKW - Vergütungseinstufung unklar und unterschiedlich gehandhabt Biogasaufbereitung auf Erdgasqualität - Projektrealisierung sehr komplex - Fragen in und außerhalb EEG klärungsbedürftig - ökologisch kann sie sehr vorteilhaft sein - Schlüssel zur Erschließung neuer Absatzfelder (außerhalb EEG) Andere als innovativ eingestufte Technologien spielen keine Rolle Abdeckung von Gärrestlagern - ökologisch und ökonomisch langfristig sinnvoll 20 10

11 Trends im Anlagenbetrieb Abwärmenutzung zur Erlangung des KWK-Bonus - stark zunehmende Tendenz - reale Substitution fossiler Energieträger ist wichtig Erhebliche Zunahme des Maisanbaus für Biogasanlagen, mehr als die Hälfte der NaWaRo ist Mais; Monokulturen trotzdem selten Ca. 2/3 der Anlagen sind NaWaRo-Anlagen, einige zu 100 % - Einstufung von Substraten erfolgt nach FVB-Liste, ist jedoch umstritten - tierische Exkremente spielen nach wie vor mengenmäßig die Hauptrolle Einsatz von Naturschutzbiomasse und Landschaftspflegematerial ist sehr selten und hat keine Bedeutung erlangt - wirtschaftlich und prozesstechnisch schwierig, doch wünschenswert Einbruch des Futtermittelmarktes Nachfrage nach Biogasanlagen für industrielle Reststoffe (Lebensmittelindustrie, Bioethanol) 21 Perspektiven EEG ist bewährtes und in der Praxis anerkanntes Instrument Vergütungen spiegeln weitgehend die realen Kosten wider und ist Hauptmotor für die Biogasbranche EEG-Vergütungen sinken bei wahrscheinlich steigenden Produktionskosten Energieeffizienz und Technologie von Biogasanlagen bedarf der (realen) Verbesserung Kontrovers diskutierte Problemfelder erfordern offensive Entwicklung (Mais-Monokulturen, Verwertung/Entsorgung von Gärresten, potenzielle Klimagasemissionen, ungenutzte Abwärme) Auch andere Absatzwege werden eine höhere Bedeutung erlangen Hohe Potenziale können genutzt werden, die Stromerzeugung ist bisher der Schlüssel zur Technologieentwicklung Für die flexible Anwendung ist die Aufbereitung auf Erdgas die 22 Schlüsseltechnologie 11

12 Stromerzeugung aus flüssigen Bioenergieträgern 23 Einsatz pflanzlicher Öle zur energetischen Nutzung - Rahmenbedingungen in PJ Rapsöl 0 Palmöl etc. Pflanzenöl BHKW naturbelassenes Rapsöl im Verkehrssektor Biodiesel 24 12

13 Marktentwicklung zur Stromerzeugung aus flüssiger Biomasse 25 Entwicklungen Aufgrund der rasanten Marktentwicklung ist eine Abschätzung der aktuellen Anlagenanzahl sowie der installierten Kapazität nicht möglich. In Planung befinden sich eine Vielzahl von Anlagen im Leistungsbereich von 100 bis 300 kw zur Beheizung von beispielsweise Krankenhäusern und Hotelkomplexen von 1000 bis 5000 kw zur Einspeisung der Wärme ins Nahwärmenetz oder zur Versorgung großer Industrieunternehmen. Vielfach werden modular verschaltete Anlagen geplant Umrüstung fossiler betriebener Anlagen Markt entwickelt zunehmend vielschichtiger 2005 waren ca. 15 BHKW-Hersteller aktiv vornehmlich im Leistungsbereich von 5 bis 50 kwel 2006 sind über 30 BHKW-Hersteller am Markt aktiv vermehrt im größeren Leistungsbereich Zudem drängen noch eine Vielzahl ausländischer BHKW-Hersteller auf den 26 Markt 13

14 Standorte zur Stromerzeugung aus flüssiger Biomasse Es sind keine Vorzugsregionen auszumachen. Palmöl kann zu ca. 45 cent/l bezogen werden (Rapsöl mehr als 60 ct/l). Einschließlich ca. 5 cent/l Transportkosten ab Rotterdam bundesweit ein kostengünstiger Brennstoff zum Einsatz im BHKW zu Verfügung. Vorteilhaft sind küstennahe Regionen aufgrund der niedrigeren Transportkosten. Transportkosten sind jedoch kein Ausschlusskriterium hinsichtlich einer Anlage im Inland. Für die Versorgungssicherheit, im besonderen von Anlagen im großen Leistungsbereich, muss jedoch ein ausgeklügeltes Logistikkonzept vom Betreiber erstellt werden. Pflanzenöl-BHKW in Deutschland (Juli 2005) 27 Pflanzenöl (i) Rohstoffbeschaffung Die Vertriebsstruktur von Pflanzenöl-Herstellern sowie des Zwischenhandels wird zumeist durch das Handelsvolumen bestimmt. entrale Pflanzenölmühlen vertreiben direkt oder über Zwischenhändler zumeist kaltgepresstes Pflanzenöl in relativ kleinen Chargen an private Betreiber von BHKW im Leistungsbereich bis ca. 50 kw el (regionale Wertschöpfung) BHKW im Leistungsbereich von 300 kwel bis 5000 kw el beziehen die pflanzlichen Öle (teil- oder vollraffiniert) über großtechnische Ölmühlen bzw. international agierende Großhändler. Im Leistungsbereich über 100 kw el wird zumeist raffiniertes Pflanzenöl aus Soja- bzw. Palmöl eingesetzt. Für einen wartungsarmen und wenig störanfälligen Betrieb der Anlage ist ein besonderes Augenmerk auf die Qualität des Pflanzenöls zu legen. Zur Absicherung von Preisschwankungen am Pflanzenölmarkt sollten längerfristige Lieferverträge bei garantierter Qualität abgeschlossen werden

15 Pflanzenöl (ii) Marktentwicklung Aufgrund hochgesteckter Ziele für die Einführung regenerativer Kraftstoff ist in den kommenden Jahren mit gesteigerten Importen von Ölen und Ölsaaten zu rechnen. Es kann prognostiziert werden, dass die Preise für Rapsöl auf einem stabil hohen Niveau bleiben werden, was primär auf die Nachfrage im Kraftstoffsektor zurückzuführen ist. Die Preise von Soja- und Palmöl beruhen auf der Veränderung des Angebots (Argentinien, Brasilien und den USA (Sojaöl) sowie aus Malaysia und Indonesien (Palmöl)) und der Nachfrage, insbesondere dem Nahrungsmittelsektor in China und Indien. 29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Dr.-Ing. Frank Scholwin Bereichsleiter Biogastechnologie Institut für Energetik und Umwelt ggmbh Leipzig Tel: +49-(0)341 / Frank.Scholwin@ie-leipzig.de 30 15